机器海豚推进系统运动学与控制方法研究

发布时间：2021-09-28 01:04

　　人们通常把机器海豚作为一类关节尾鳍机器鱼类来研究,目前存在两类需要解决的难点问题,即如何获得实用的运动学模型,如何实现机器海豚推进运动的闭环控制。本文以机器海豚平均推进速度为研究目标,从运动特征提取的角度对机器海豚的运动规律进行了深入研究,获得了基于动能映射原理的运动学非线性特征方程,并以此为入口,深入研究了平均推进速度控制实现的一系列方法。这项研究以动能映射原理及运动学非线性特征方程为主线,以递进的方式在运动学建模、个体机器海豚推进运动和群体推进运动三个方面展开了一系列原创性研究,为机器海豚推进速度控制研究拓展了一条新途径。首先,过去常用的水动力学分析方法获得的运动学方程实用性低,本文为此采用特征提取方法,针对关节相位差为零的摆动情形,提出了动能映射原理,定义了动能映射系数,获得了动能映射运动学非线性特征方程。接着,本文把动能映射原理扩展到关节相位差为非零的行波推进模式,提出了等速运动条件下的频率置换方法,实现了行波推进模式下的动能映射系数的有效获取。第二,针对现有推进控制方式大多采用开环控制的缺陷,本文采用无相位差模式下的动能映射运动学非线性特征方程,深入研究了无相位差推进模式下的... 

【文章来源】：北京理工大学北京市 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：146 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.1双闭环定深控制系统

图 1.2 机器鱼 S 形启动视频截图[33]organsen[34]应用非线性控制理论的方法产生系统输入，完简单轨迹跟踪控制。Kato[35]采用模糊控制方法，规划并完。Hu[36]运用视觉反馈方法，实现了两条机器鱼的目标跟了一种基于红外传感和光敏传感的趋光算法，实现了动态高机动性研究有，韩珍[38]等基于序列图像处理方法，对机器鱼转了机器鱼 C 型转向运动的三个运动特征，提出了提供机运动序列图像。

一种基于红外传感和光敏传感的趋光算法，实现了动机动性研究有，韩珍[38]等基于序列图像处理方法，对机器鱼机器鱼 C 型转向运动的三个运动特征，提出了提供机动序列图像。


本文编号：3410949